針對(duì)砂卡和井內(nèi)流體異物對(duì)渦輪流量計(jì)的影響，利用壓差傳感器敏感于應(yīng)力變化的原理，設(shè)計(jì)出壓阻式集流型流量計(jì)。

該流量計(jì)上的壓差傳感器兩端感壓面的一端置于靜止的水中、一端置于流道中與流體流動(dòng)方向垂直，保證壓差傳感器只敏感于流體的沖量變化，建立起傳感器阻抗輸出與流量變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成無可動(dòng)部件流量計(jì)。將壓阻式流量計(jì)與含水率計(jì)相結(jié)合形成的產(chǎn)液剖面測井儀在模擬實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行了兩相流實(shí)驗(yàn)，表明儀器有很好的重復(fù)性，具有較低的流量測量下限，并將該測井儀進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，結(jié)果表明儀器在極低的產(chǎn)液量下有響應(yīng)。

0.引 言

隨著大慶油田外圍低產(chǎn)液井和老區(qū)二、三類油藏開發(fā)速度的不斷加快，一些全井產(chǎn)液低于 5 m3 / d 超低產(chǎn)液井相繼大量投入開發(fā)，這些油井由于產(chǎn)能比較低，需要進(jìn)行壓裂等措施來增加滲透率提高產(chǎn)量，因此這些低產(chǎn)液井往往伴有出砂等問題的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的渦輪流量計(jì)易受出砂影響而降低可靠性，因此需要無可動(dòng)部件的流量計(jì)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充或替代。以往已經(jīng)開發(fā)出來的過環(huán)空電導(dǎo)式相關(guān)流量計(jì)由于采用 1 根纜芯供電、2 根纜芯分別傳兩路模擬信號(hào)，限制了儀器與其參數(shù)的配接，使儀器使用受到限制，所開發(fā)的壓阻式流量計(jì)和其它針對(duì)在

，兩相流或在多相流流量測量的流量計(jì)一樣 也在探索研究中，都是針對(duì)渦輪流量計(jì)存在的局限性開展研究的。

1.壓阻式流量計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理

壓阻式流量計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)由出液口、測量通道、壓組傳感器、壓力平衡腔、傳感器引線、接線密封塞等六部分組成，其壓組式連續(xù)流量計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1所示。

其工作原理: 井下被測流體經(jīng)過出液口 1 進(jìn)入測量通道 2，作用在壓阻傳感器 3 的正端( 正端隨著作用力的增大傳感器的輸出電壓也增大，負(fù)端隨著作用力的增大傳感器的輸出電壓而減少) ，通過擴(kuò)散電阻構(gòu)成的惠斯頓電橋電路，將井下被測流體沖力變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)過傳感器引線 5 和接線密封塞 6 接入測量電路。通過檢測傳感器受力的大小來確定流量的大小。壓力平衡腔4 主要用于平衡傳感器內(nèi)腔和負(fù)端面與測量環(huán)境靜壓力。

2.實(shí)驗(yàn)及分析

實(shí)驗(yàn)室在多相流模擬實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為柴油和水，實(shí)驗(yàn)時(shí)將壓阻式流量計(jì)與低頻介電式含水率計(jì)和傘式集流器組成，其結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。根據(jù)儀器的流動(dòng)通道，定義儀器的流量為 10m3 / d，實(shí)驗(yàn)時(shí)，流量的0． 5 m3 / d ～ 10m3 / d 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，如圖 3 所示，給出的全油、全水下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明流量與壓阻式流量計(jì)輸出頻率存在二次曲線響應(yīng)關(guān)系，而且具有很好的重復(fù)性，輸出頻率的分辨率隨著流量的增大而增大。如圖 3 所示，給出的是所配接低頻介電含水率計(jì)在兩相流下的標(biāo)定結(jié)果，可以看出，該含水率計(jì)在含水率( 0 ～ 100) % 范圍內(nèi)均有分辨率。

3.壓阻式流量計(jì)現(xiàn)場應(yīng)用及分析

3.1在機(jī)采井中的應(yīng)用

表 1 給出的壓阻式流量計(jì)配接含水率計(jì)在大慶油田某機(jī)采井的測試解釋結(jié)果。該井井口量油 4 m3 / d，化驗(yàn)含水 32% 。測量井段( 層位) 9 個(gè)。根據(jù)表 1 可知: 該井的主產(chǎn)層在 1 142． 7 m ～ 1 144 m 處，產(chǎn)液量為 2． 083 m3 /d 占全井產(chǎn)液量的 52． 08% 。如圖 4 和如圖 5 所示給出的是該層上和層下的流量曲線。

雖然該井井口量油為 4 m3 / d，但是主產(chǎn)層以下各層均沒有超過 1 m3 / d。表明該儀器能夠準(zhǔn)確的分辨出各產(chǎn)層的流量大小，說明該儀器的流量測量分辨率較高。

3． 2  壓阻式集流型流量計(jì)在提撈井產(chǎn)出剖面測井中的應(yīng)用

為了檢驗(yàn)壓阻式流量計(jì)在超低產(chǎn)液提撈井中的測量效果，在總產(chǎn)液僅有 0． 8 m3 / d 的提撈井中進(jìn)行了測量。其點(diǎn)測試驗(yàn)數(shù)據(jù)和解釋結(jié)果見表 2。

以上數(shù)據(jù)為提撈后 4 h 測試，層下死水區(qū)測得流量基線值為 2 560 Hz，全水值為 900 Hz，經(jīng)解釋 FII1 層及 FII21層分別產(chǎn)液 0． 7 m3 / d 和 0． 1 m3 / d。表明該儀器對(duì)極低的流量有分辨率，同樣適用于提撈井的產(chǎn)出剖面測量。

4.結(jié)論

1) 壓阻式流量計(jì)具有啟動(dòng)排量低、分辨率高的特點(diǎn)，所以能夠滿足 0． 5 m3 / d ～ 5 m3/ d 低產(chǎn)液井產(chǎn)出剖面流量的測量要求。

2) 壓阻式集流型低產(chǎn)液井產(chǎn)出剖面測井儀流量計(jì)不僅僅可以完成機(jī)采井產(chǎn)出剖面的流量測量任務(wù)，而且也可以滿足提撈井的需求。

3) 壓阻式集流型低產(chǎn)液井產(chǎn)出剖面測井儀流量和含水傳感器都沒有可動(dòng)部件，所以具有很好的防砂效果。